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Magnetische Messungen 



Konstante. Im allgemeinen jedoch nament- 

 lich bei den ferromagnetischen Stoffen 

 (Eisen, Nickel, Kobalt, H e u s 1 e r sche Legie- 

 rungen) 1st die Beziehung zwischen B und H 

 nicht nur eine komplizierte Funktion, son- j 

 dern sogar von der magnetischen Vorge- ; 

 schichte abhangig. Man nennt die Kurve, 

 die die Verkniipfung von B und H graphisch 

 darstellt, die Magnetisierungskurve des Ma- 

 terials. Vorzugsweise werden hiervon die 

 Nullkurve, die Kommutierungskurve und 

 die Hystereseschleife in Betracht gezogen 

 (vgl. auch die Artikel ,,Magnete" und 

 ,,Magnetische Felder"). 



Bei magnetisierbaren Kb'rpern muB man 

 somit zur Angabe des magnetischen Feldes 

 beide GroBen S8 u n d bestimmen. In vielen 

 Fallen unterzieht man sich dieser Aufgabe 

 (s. unter C) jedoch nicht sowohl mit der 

 Absicht, um das magnetische Feld, sondern 

 um die magnetische Materialeigenschaft des 

 Stoffes: seine Magnetisierungskurve kennen 

 zu lernen. 



Beim veranderlichen Felde beanspruchen i 

 auBer den vorigen GroBen noch die infolge 

 von Hysterese und Wirbelstromen ein- 

 tretenden Energieumsetzungen das Intersese 

 (s. Abschnitt D). 



2. Fiir die Messung besonders wichtige 

 magnetische Felder. 2 a) Feld einer un- 

 endlich langen Spule ohne Eisen. 



Kurve, Fig. 2). Der Wert der Feldstarke H 

 oder der Induktion B fur das Spuleninnere 

 wird bei N Windungen pro cm durch den 

 Ausdruck : 



H : B = = 0,4 n N J 2) 



gegeben. 



2 b) Feld einer unendlich langen 

 Spule mit Eisen. In die Spule soil nun 

 em unendlich langer zylindrischer Stab 

 aus magnetisierbarem Material (Eisen) ge- 

 bracht werden. An dem Felde andert dies 

 nichts. Das gleiche gilt von dem Felde 23 

 auBerhalb des Stabes. Im Innern des 

 Stabes wachst aber das Feld 23 auf den 

 //-fachen Wert des Betrages 2) an (ge- 

 strichelte Kurve, Fig. 2). 



2 c) Feld einer Spule endlicher 

 Lange ohne Eisen. Je kiirzer eine Spule 

 im Verhaltnis zu ihrer Oeffnung ist, desto 

 weniger darf man ihr Feld als homogen be- 

 trachten. Ist umgekehrt die Spule sehr lang 

 im Verhaltnis zu ihrer Oeffnung, so kann man 

 das Feld bis auf eine gewisse Umgebung der 

 Enden praktisch noch als homogen ansehen. 

 Das Feld ist daselbst ein klein wenig 

 schwacher als das Feld der unendlich langen 

 Spule. Es hat den Wert: 



r~f 

 i 



i 



i 



.4-->H-B 



i 



u^ 



\, 



fe~ J 



Fig. 2. Magnetisches 

 Feld ainer unendlich 

 (oder) langen Spule. 



Fig. 3. Magnetisches Feld 

 einer Spule endlicher Lange. 



Schickt man durch eine sehr (unendlich) 

 lange rohrenfb'rmige gleichmaBig gewickelte 

 Spule einen Strom von J Ampere, so ent- 

 steht im Innern der Spule ein homogenes 

 Feld. Die Kraftlinien lauf en der Achse parallel. 

 AuBerhalb der Spule ist kein Feld vorhanden. 

 Innerhalb des Wickelraumes sinkt das 

 Feld geradlinig auf Null herab (ausgezogene 



H = B = 0,4 n NJ 



d 



. 3) 



(1 = Lange der Spule ; d = Diagonale ihres 

 Langsdurchschnittes. Fig. 3). 



2 d) Feld einer Spule endlicher 

 Lange mit Eisen. Bringen wir in die 

 endliche Spule einen Eisenstab, so erfahrt 

 nicht nur die Induktion 23, sondern auch 

 die Feldstarke im Gegensatz zu dem 

 Falle b) eiue griindliche Aeuderung. Man 

 kann sich dies folgendermaBen erklaren. 

 Mit dem in Fig. 3 und 4 gezeichneten Bild 

 der Induktion 93, das lauter in sich ge- 

 schlossene Kraftlinien enthalt, stimmt das 

 Bild der Feldstarke auBerhalb des Eisens 

 vollig ilberein. Innerhalb des Eisens muB 

 man aber zur Abbildung der Feldstarke 

 nur den ^-ten Teil der Linien zeichnen. 

 Das Bild der Feldstarke enthalt daher 

 nicht lauter in sich geschlossene Kraftlinien, 

 sondern ein Teil derselben entspringt oder 

 endigt auf der Eisenoberflache. Die Ur- 

 sache dieses singularen Verhaltens kann 

 man nun positiven und negativen Belegungen 

 auf der Eisenoberflache zuschieben. Bei 

 der unendlich langen Spule (Fall b) riickten 

 diese Belegungen ins Unendliche und von 

 ihrer Wirkung im Endlichen war daher 

 nichts zu spuren. Hier aber erzeugen sie 

 ein betrachtliches Zusatzfeld $ z , das sich 

 liber das unter c) betrachtete Feld s her- 

 iiberlagert. Das wirkliche und in letzter 

 Lime allein in Betracht kommende Feld ^ 

 ist die Summe = s -j- z . Den rohen 

 Ziigen nach stimmt das Zusatzfeld z fur 



